1941年6月22日凌晨，德军动员了包括19个装甲师及14个摩托化步兵师在内的190个师约550万人，4300辆坦克、4.7万门大炮、4980架飞机，分三路向苏联突然发动大规模进攻。
虽然已经有无数的迹象表明德国即将向苏联发动大规模的进攻，不必理会所谓的间谍奇迹，数百万大军及其武器装备的调动是无法隐瞒的，但斯大林却坚持认为希特勒在打败英国前不会进攻苏联，并且顽固地认为所有关于德国将进攻苏联的消息都是英国故意挑拨苏德关系而为之。秘密反纳粹的德国驻苏大使舒伦堡在开战前几周明确告诉苏联政府希特勒即将发动大规模入侵，但斯大林却认为这只不过是希特勒企图讹诈苏联的一种手段。
斯大林的错误判断导致苏联在西部边境地区的部队完全没有战争准备，在德军的突然进攻下损失极为惨重。驻防西部边境的172个师中28个师被全歼，70个多个师人员武器损失过半。战争爆发不过18天苏军就有30万人被俘，损失大炮3000门、坦克1500辆、飞机2000架。最初的严重损失还可以以德军的突然袭击为借口，但随后五个月内更为惨重的损失就只能说明斯大林在军事指挥方面的无能和愚蠢了。截至11月冬季来临德军被迫放慢攻势，苏联红军共计损失约700万人，尤其值得注意的是其中约有300万人被俘。斯大林顽固地要求苏军寸土必争，在任何情况下都不许撤退，结果只是为德军合围苏军创造了条件。苏军动辄就有数十万大军被德军合围歼灭，损失之大令人难以相信。在基辅战役中斯大林顽固地要求西南方面军固守基辅，拒绝任何撤退的建议，结果造成整个西南方面军将近100万大军被德军合围歼灭，其中66.5万人被俘，这是整个人类战争史上规模最大的围歼战。
德军虽然在战争初期取得了惊人的胜利，但最后还是输掉了这场战争，其原因大概可以总结为以下几个方面：
一、政治上的错误
希特勒入侵苏联的失败与拿破仑入侵俄国的失败非常相似，导致他们失败的最主要的原因也是一样的，那就是政治上的错误。著名军事家克劳塞维茨在其名著《战争论》中一语道破了战争的本质，“战争无非是政治通过另一种手段的继续”。所以在分析战争的时候就不能脱离战争双方的政治而单纯地研究战争本身，否则必然就会得出错误的结论。尤其是对于苏联这个庞然大物，由于战争不可能在短期结束，政治的重要性就更加突出了。
当拿破仑在1812年的冬季被困在莫斯科的时候就有人向他建议下令解放俄国的农奴，给予农奴人身自由，赐予他们土地。“如果这样做，由农奴组成的俄军就会很快瓦解，即使依靠棍棒纪律，也会很难维持，而且，这样的法令一公布，必然将促使过着非人生活的千百万农民起而反对沙皇。当时，沙皇和俄国上流显贵们最为担心的，也还是拿破仑的这样一种做法”。也就是说对俄国的战争不应当以征服俄罗斯民族为目标，而应当以解放被沙皇暴政压迫的俄罗斯民族为号召。但拿破仑却担心这场由他自己发动的解放底层人民的运动会蔓延到他统治下的欧洲，从而危及他自己的统治地位，所以拒绝了这个本可以从根本上瓦解沙皇政权的建议，结果就是拿破仑的60万大军活着逃回来的就只剩下了2.5万人。
希特勒在苏德战争中失败的最大原因也在于政治上的错误。由于斯大林错误的农业集体化政策造成数百万人死亡，农业发达的乌克兰和白俄罗斯等少数民族地区成为农业集体化政策最大的受害者。“当德军最初侵入俄国境内的时候，到处都受到老百姓的欢迎，把他们当作解放者看待；乌克兰人更认为他是欧洲的救主；白俄罗斯人都很想站在德军方面加入战斗；有整团的哥萨克部队集体逃往德军方面；而乔治亚人、亚美尼亚人、突厥人、鞑靼人、乌兹别克人、乌克兰人，白俄罗斯人和哥萨克人都是同样的大批向德军投降。德军常常受到了俄国农民的欢迎，向他们献花和致送礼品”。如果希特勒能够平等地对待苏联百姓而不是把他们当作劣等民族加以比斯大林更残酷的迫害虐待，德军无疑会得到苏联民众的支持。希特勒只需像在一战末期鲁登道夫那样策略性地宣布各个少数民族可以获得独立，德国的目的只在于推翻斯大林的强权制度，那他立即就会有上千万的兵员参加他的军队、支持他的战争。但是他没有，相反，仅仅是出于解决德国国内粮食短缺的需要，纳粹就制订了一个系统地从乌克兰掠夺粮食的计划，虽然“无疑，如果我们从这个国家拿走我们所需的东西，那么就将会有好几百万人饿死”。
事实上德国高层就有人提出过打败苏联的正确的政治见解，受命统治被征服苏联地区的纳粹东方地区部部长罗森堡就提出“苏联根本上就不是一个民族国家，而是许多民族的混合体。所以德国人的任务不是要重建它，而是解散它；不是要对这些被压迫的民族实行一种新的政治制度，而是承认每个民族的独立，让他们自治”；要向苏联人民宣传“我们不是要与苏联人作战，而是要取消布尔什维克的统治”。时任德国陆军总参谋长的哈尔德将军也指出“此次作战不仅是军事上的，而且也必须是政治上的，也就是说，要使苏维埃社会主义联盟共和国各民族相信，对苏作战的目的是将他们从布尔什维克主义枷锁中解放出来”。
但这些正确的意见并没有被希特勒采纳，“在希特勒看来，问题很简单，那就是消灭布尔什维克政权，获得一个‘德属印度’，即东方的日耳曼殖民地”。对希特勒来说他应当武装各个少数民族，鼓励他们为争取民族独立而与苏军作战；应该武装苏军战俘，鼓励他们为推翻斯大林的暴政而战。但是，他没有。因为希特勒也要奴役被征服的广大苏联人民，其手段比斯大林更为残暴。苏德战争从政治上来说不过是希特勒和斯大林争夺对苏联人民的统治权。
在进攻苏联前夕，德军最高统帅部长官凯特尔秉承希特勒的旨意宣布：“武装部队人员对敌方平民所犯的罪行，不一定予以起诉，即使这个行为同时是一种军事罪行。”这无疑是公开纵容德军官兵针对苏联百姓的暴行。客观地说，德军在西欧的纪律还是比较好的，没有大规模的烧杀抢掠现象，在东欧差一些，但在苏联德军已经彻底变成了野兽。被占领的苏联地区由党卫军和秘密警察进行管理，他们在苏联更是罪行滔天。德军在苏联的土地上肆意烧杀劫掠，使沦陷区的苏联人民不得不选择站在对他们还不是那么残暴的斯大林一边。
残酷虐待苏军战俘，尤其是对政治委员的政策是希特勒的另一大失误。在1941年3月初的一个军事会议上希特勒指出了对苏战争与以往战争的不同之处，“由于对俄国的战争的实际情况，不能以侠义方式进行，这场斗争是一场意识形态和种族差别的斗争，必须以空前的、残酷无情的严厉方式进行”，“政治委员是跟国家社会主义背道而驰的意识形态的传播者。因此要消灭政治委员”。
在希特勒的指示下苏军战俘受到残酷的虐待，二战中苏军有560万人被德军俘虏，至少一半人死于故意的虐待和枪杀。出于意识形态方面的原因，希特勒极为仇视苏军中的政委，下令俘虏后立即枪毙。这两项措施所带来的后果就是苏军越来越顽强的抵抗，普通官兵知道投降也难逃一死，而各级政委宁肯把部队打光也绝不投降。对苏军官兵来说战争不再是为了取得胜利，而是为了生存，德军为此付出了许多无谓的代价。
事实上由于斯大林造成数百万人死亡的农业集体化政策，出身农家的苏军官兵对苏联并没有效忠的决心，而残酷的大清洗更使苏军官兵离心离德，在战争初期经常出现苏军官兵在打死各级政委后成建制地投降德军的现象。在白俄罗斯竟然有3个师的苏军官兵在未放一枪的情况下集体投降德军。苏军高级将领在逃跑时也要穿上士兵的衣服，除了要防备德军还要防备来自内部的暗算。无数的苏军将领在被俘后立即就被战俘指认，这不仅仅是因为战俘企图邀功请赏，更重要的原因是苏军官兵早已离心离德，根本就不是一个团结的整体。
安德尔斯将军在他的《希特勒征俄失败史》中对此曾有以下的解释：“甚至于在1941年最初的战斗中，也都可以显示出来苏俄的军人，对于保卫所谓‘无产阶级祖国’的战争，大部分都是不感兴趣的。他们也和苏俄的大多数人民一样，都是痛恨这个共产党政权的。许多军人都认为这次战争，是使俄国出现一种新秩序的唯一机会，所以他们希望德国人胜利，不惜大批集体投降。这些投降的人还不仅限于士兵和较低级军官，有许多苏俄高级军官都投降敌军，并表示愿意向苏俄作战。”这些人中间有一个即为铁木辛哥元帅的参谋长。安德尔斯原是波兰军官，在1939年被苏军俘虏。苏德战争爆发后安德尔斯被苏联释放，受命在苏联境内组织波兰军队抵抗德军。此人以一个外国人的身份亲身经历了苏德战争，所言皆为真知灼见。
但随着德军残酷虐待战俘的情况渐渐为苏军官兵知晓，大规模投降的现象再也没有了。战后一位德国军官说：“在基辅（乌克兰首都）我们升起的是一面‘卐’字旗而不是乌克兰的国旗，即足以暗示我们已经失败。”这是对希特勒在苏联所犯政治错误最好的说明。“假使希特勒能以斯拉夫民族的救星自认，即便他在军事战略上犯了很多错误，他也仍然能轻松地把苏俄奴役的大帝国炸成碎片，而在鲜花如雨点之下进入莫斯科。”
二、闪电战失灵
德军的闪电战在苏德战争中失灵了。原因是苏联的国土面积太过于广阔，远远超出了闪电战所能发挥效力的范围。
闪电战要依靠装甲部队的迅猛推进，在敌人还来不及将战争潜力转化为真正的战斗力之前就将敌境全部占领。但是苏联的国土面积太过于广阔，截至1941年11月底，德军深入苏联境内850—1200公里，占领苏联国土150万平方公里，相当于3个法国的面积，沦陷区人民约7450万，占全国人口的40%，但德军仍然没有能够灭亡苏联。
随着德军越来深地向苏联腹地推进，后勤供应也越来越困难。装甲部队对后勤更为依赖，汽油、弹药和零配件无法及时得到补充，这都严重影响了德军的战斗力。
闪电战适合于中小面积的国家，对于苏联这样国土面积辽阔的国家，装甲部队必将因后勤供应的困难而失去战斗力。也就是说德军无法在最初的一击中彻底歼灭苏军主力，苏军的节节败退也拉长了德军的补给线。两军陷入对峙是必然的。而一旦陷入对峙，拥有更多人力和物质资源（很大一部分来自美英的援助）的苏联必将逐渐获得优势，时间站在苏联一边。
苏联冬季的严寒也是使苏联能够挺过1941年的一个重要原因。由于德军的武器装备在设计制造时完全没有考虑到在严寒条件下使用，当冬季来临时，严寒使德军在装备方面的优势荡然无存。
苏联恶劣的交通条件也是其挺过1941年的一个重要因素，“一个更大的资本是苏联道路的原始化情况。其中大部分都不过是沙土的小径，只要一下雨，马上就会变成无垠的泥沼，这种情况要比红军的一切英勇牺牲都更足以阻止德军的前进”。苏联很少有像样的公路，绝大部分道路都是沙土路面，雨季到来时德军的轮式车辆便立即举步维艰。德军的后勤补给完全依赖这些轮式车辆，经常出现在战场上作战的坦克被撤到后方拖拽陷在烂泥里的卡车的情况。当希特勒集结了180余万大军准备进攻莫斯科的时候才发现，所有通往莫斯科的道路中只有一条是真正的公路。由于希特勒的计划并不是正面强攻莫斯科而是由两翼进行包抄合围，所以这条公路的价值也不大。德军不得不使用路面状况极为恶劣的沙土道路，结果就是几乎所有的轮式车辆和大炮都陷在了烂泥里。苏联的铁路线不但少而且轨距与德国不同，这一切都使德军的后勤供应变得极为困难。在迟滞德军攻势方面，苏军将士的英勇抵抗所起的作用远远比不上烂泥。如果苏联真正的公路更多一些的话，那它很有可能就挺不过1941年。“假使苏联统治者若已建立了一个大致与西方国家相当的道路系统，则它可能就会像法国那样迅速地遭到蹂躏而被征服”。想必德军将士一定很怀念西欧公路密如织网、铁路四通八达的美好时光。
与英国之所以能够逃过希特勒的征服一样，苏联之所以能够挺过1941年主要也是因为地理的原因。英国依靠的是海洋，而苏联则依靠的是如同海洋一般辽阔的陆地。“苏军在1941年的战役中能够坚持下来，主要依靠其领土辽阔和冬季的严寒”。
三、后期决策失误
在1941年的闪电战未能彻底打败苏联后，希特勒就应该意识到苏德战争已是无可避免地要变为消耗战了。此时对德军来说应该在战略上逐步撤退，择机发动反击，逐步消耗苏军的有生力量，并在撤退途中实行焦土政策，使苏军只能从大后方获得补给。这样就会在缩短德军补给线的同时拉长苏军的补给线，最终在原苏德边境地区形成稳定的战线，随后进行和谈，将德军主力从苏联战场上解脱出来。如果是这样，盟军的诺曼底登陆就不一定会成功。
但希特勒却像一个一心要翻盘的赌徒一样倾尽全力地在苏联打消耗战，最终耗尽了国力。由于德军主力已大部分在1943年和1944年被消耗在苏德战场，德国再也没有能力守住原苏德边境地区。如果德军在1942年春季主动进行撤退，情况无疑会好得多。那时德军仍然占有优势，有能力在撤退时大量歼灭苏军有生力量，足以稳固地守住原苏德边境地区。斯大林这个冷酷的现实主义者未必就不会同意与希特勒和谈。如果是这样，二战的结局就会有很大的变化了，当然，希特勒一定是会失败的，但无疑他的失败会延后比较长的一段时间。
